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Perché il Mediterraneo è un hotspot del cambiamento climatico

Sebbene i modelli climatici globali varino in molti modi, sono d’accordo su questo: la regione mediterranea sarà significativamente più secca nei prossimi decenni, con il 40% in meno di precipitazioni durante la stagione delle piogge invernali.

Un’analisi dei ricercatori del MIT ha ora trovato i meccanismi sottostanti che spiegano gli effetti anomali in questa regione, soprattutto in Medio Oriente e nell’Africa nord-occidentale. L’analisi potrebbe aiutare a perfezionare i modelli e aggiungere certezza alle loro proiezioni, che hanno implicazioni significative per la gestione delle risorse idriche e dell’agricoltura nella regione.

Lo studio , pubblicato la scorsa settimana sul Journal of Climate , è stato condotto dallo studente laureato del MIT Alexandre Tuel e dal professore di ingegneria civile e ambientale Elfatih Eltahir.

I diversi modelli di circolazione globale del cambiamento climatico della Terra concordano sul fatto che le temperature praticamente ovunque aumenteranno, e nella maggior parte dei luoghi anche le precipitazioni, in parte perché l’aria più calda può trasportare più vapore acqueo. Tuttavia, “C’è una grande eccezione, ed è l’area mediterranea”, afferma Eltahir, che mostra il più grande declino delle precipitazioni previste di qualsiasi massa continentale sulla Terra.

“Con tutte le loro differenze, i modelli sembrano concordare sul fatto che questo accadrà”, afferma, sebbene differiscano sull’entità del calo, che va dal 10% al 60%. Ma nessuno in precedenza era stato in grado di spiegare perché.

Tuel ed Eltahir hanno scoperto che questa prevista prosciugamento della regione mediterranea è il risultato della confluenza di due diversi effetti del riscaldamento climatico: un cambiamento nella dinamica della circolazione dell’alta atmosfera e una riduzione della differenza di temperatura tra terra e mare. Nessuno dei due fattori di per sé sarebbe sufficiente a spiegare l’anomala riduzione delle precipitazioni, ma combinati i due fenomeni possono pienamente spiegare l’unico andamento dell’essiccamento osservato nei modelli.

Il primo effetto è un fenomeno su larga scala, correlato a potenti venti d’alta quota chiamati jet stream di media latitudine, che determinano un modello meteorologico forte e costante da ovest a est in Europa, Asia e Nord America. Tuel afferma che i modelli mostrano che “una delle cose robuste che accadono con il cambiamento climatico è che quando aumenti la temperatura globale, aumenterai la forza di questi getti di media latitudine”.

Ma nell’emisfero settentrionale, quei venti si imbattono in ostacoli, con catene montuose che includono le Montagne Rocciose, le Alpi e l’Himalaya, e questi insieme impartiscono una sorta di modello d’onda a questa circolazione costante, con conseguente alternanza di zone di pressione atmosferica più alta e più bassa. L’alta pressione è associata all’aria limpida e secca e la bassa pressione all’aria più umida e ai sistemi temporaleschi. Ma man mano che l’aria si riscalda, questo modello d’onda viene alterato.

“È appena successo che la geografia di dove si trova il Mediterraneo e dove si trovano le montagne, influisce sul modello del flusso d’aria in alto nell’atmosfera in un modo che crea un’area di alta pressione sul Mediterraneo”, spiega Tuel. Quella zona ad alta pressione crea una zona secca con poche precipitazioni.

Tuttavia, questo effetto da solo non può spiegare la prevista prosciugamento del Mediterraneo. Ciò richiede l’aggiunta di un secondo meccanismo, la riduzione della differenza di temperatura tra terra e mare. Quella differenza, che aiuta a guidare i venti , sarà notevolmente ridotta anche dal cambiamento climatico, perché la terra si sta riscaldando molto più velocemente dei mari.

“Ciò che è veramente diverso nel Mediterraneo rispetto ad altre regioni è la geografia”, dice Tuel. “Fondamentalmente, hai un grande mare racchiuso da continenti, cosa che in realtà non si trova in nessun’altra parte del mondo.” Mentre i modelli mostrano che le masse continentali circostanti si riscalderanno di 3 o 4 gradi Celsius nel prossimo secolo, il mare stesso si riscalderà solo di circa 2 gradi circa. “Fondamentalmente, la differenza tra l’acqua e la terra diventa più piccola con il tempo”, dice.

Ciò, a sua volta, amplifica il differenziale di pressione, aggiungendosi all’area di alta pressione che guida un modello di circolazione in senso orario dei venti che circondano il bacino del Mediterraneo. E a causa delle specificità della topografia locale, le proiezioni mostrano che le due aree più colpite dalla tendenza all’essiccazione saranno l’Africa nord-occidentale, incluso il Marocco, e la regione del Mediterraneo orientale, tra cui la Turchia e il Levante.

Questa tendenza non è solo una proiezione, ma è già diventata evidente nelle recenti tendenze climatiche in Medio Oriente e nel Nord Africa occidentale, affermano i ricercatori. “Queste sono aree in cui rileviamo già un calo delle precipitazioni”, afferma Eltahir. È possibile che il calo delle precipitazioni in una regione già arida possa anche aver contribuito ai disordini politici nella regione, dice.

“Documentiamo dalla registrazione osservata delle precipitazioni che questa parte orientale ha già sperimentato un significativo calo delle precipitazioni”, afferma Eltahir. Il fatto che i processi fisici sottostanti siano ora compresi contribuirà a garantire che queste proiezioni vengano prese sul serio dai pianificatori della regione, afferma. Fornirà molta più fiducia, dice, consentendo loro di “comprendere gli esatti meccanismi con cui quel cambiamento avverrà”.

Eltahir ha lavorato con le agenzie governative in Marocco per aiutarle a tradurre queste informazioni in una pianificazione concreta. “Stiamo cercando di prendere queste proiezioni e vedere quali sarebbero gli impatti sulla disponibilità di acqua”, dice. “Ciò avrà potenzialmente un grande impatto sul modo in cui il Marocco pianifica le sue risorse idriche e anche su come potrebbero sviluppare tecnologie che potrebbero aiutarli ad alleviare tali impatti attraverso una migliore gestione dell’acqua su scala di campo, o forse attraverso l’agricoltura di precisione utilizzando tecnologie più avanzate. “

Il lavoro è stato sostenuto dal programma di ricerca collaborativa tra l’Université Mohamed VI Polytechnique in Marocco e il

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